Nghiên cứu hệ thống hạn chế trượt quay của bánh xe ô tô trên cơ sở hệ thống phanh khí nén có abs

    BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI         Lê Anh Vũ               NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TÔ   TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CÓ ABS           LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC Hà Nội – 2018 a        BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Lê Anh Vũ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TÔ TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ ABS Ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS TS Hồ Hữu Hải PGS TS Dương Ngọc Khánh Hà Nội – 2018 b        LỜI CAM ĐOAN   Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tơi. Cơng trình được thực  hiện tại Bộ mơn Ơ tơ và xe chun dụng, Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội dưới sự hướng  dẫn của PGS. TS. Hồ Hữu Hải và PGS. TS. Dương Ngọc Khánh. Các số liệu và kết quả  nghiên cứu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai cơng bố trong bất kì cơng trình  nào khác.    Hà Nội, ngày Người cam đoan TẬP THỂ HƯỚNG DẪN Người hướng dẫn  khoa học 1  Người hướng dẫn  khoa học 2  PGS. TS. Hồ Hữu Hải  PGS. TS. Dương Ngọc Khánh c    tháng năm 2018 Lê Anh Vũ      LỜI CẢM ƠN   Luận án tiến sĩ này được hồn thành ngồi sự nỗ lực cố gắng của bản thân, NCS đã  nhận được sự động viên và giúp đỡ rất lớn của nhiều thầy cơ giáo, các nhà khoa học và tập  thể nghiên cứu khoa học. NCS xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành về sự giúp đõ đó.  NCS  xin bày  tỏ lịng  cảm  ơn  sâu  sắc  đến  PGS. TS.  Hồ Hữu  Hải,  PGS. TS. Dương  Ngọc Khánh - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội là những người đã trực tiếp tận tình hướng  dẫn, định  hướng, đào  tạo và giúp đỡ NCS trong suốt q trình nghiên cứu và hồn thành  luận án.   NCS xin chân thành cảm ơn các thầy giáo ở Bộ mơn Ơ tơ và xe chun dụng - Viện  Cơ khí động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã giảng dạy, chỉ bảo và tạo điều  kiện  giúp đỡ NCS trong suốt q trình nghiên cứu tại bộ mơn để hồn thành luận án này.  NCS xin chân thành cảm ơn các thầy cơ đồng nghiệp trong Khoa Cơ khí Động lực,  lãnh đạo trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Hưng n đã tạo điều kiện giúp đỡ và khuyến  khích để NCS hồn thành luận án này.  NCS xin chân thành ghi nhận cơng sức, những đóng góp q báu và nhiệt tình của các  anh, em NCS, cao học và sinh viên các khóa thuộc Bộ mơn Ơ tơ và xe chun dụng - Viện  Cơ khí động lực - Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội đã nhiệt tình hỗ trợ, động viên NCS  trong suốt thời gian NCS thực hiện luận án.  Cuối cùng, NCS xin bày tỏ lịng kính u và biết ơn sự quan tâm động viên khuyến  khích, cảm thơng sâu sắc của gia đình, bạn bè đã tiếp thêm nghị lực cho NCS trong suốt thời  gian học tập tại Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội.             Hà Nội, ngày tháng năm 2018 Nghiên cứu sinh        Lê Anh Vũ  d        MỤC LỤC MỤC LỤC   i  DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT   iii  DANH MỤC CÁC BẢNG   vi  DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ   vii  MỞ ĐẦU   1  CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU  . 4  1.1. Ngành công nghiệp ô tô Việt Nam và sự phát triển của lĩnh vực sản xuất ô tô tải  .4  1.1.1 Thực trạng  4  1.1.2. Định hướng phát triển  4  1.1.3. Những tồn tại và nhu cầu phải đầu tư nghiên cứu phát triển  .5  1.1.4 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thử nghiệm và sản xuất hệ thống chống trượt cho ô tô  tải  6  1.2. Hệ thống chống trượt quay bánh xe chủ động  6  1.3. Tình hình nghiên cứu trên thế giới  .9  1.3.1. Lịch sử phát triển hệ thống chống trượt quay có điều khiển  .9  1.3.2. Các cơng trình nghiên cứu về hệ thống chống trượt quay bánh xe   10  1.4. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam   16  1.5. Mục tiêu, phạm vi, đối tượng và phương pháp nghiên cứu  . 16  1.5.1. Mục tiêu nghiên cứu   16  1.5.2. Nội dung nghiên cứu  . 17  1.5.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu   17  1.5.4. Phương pháp nghiên cứu  . 18  1.6. Bố cục của luận án   18  1.7. Kết luận chương 1   19  CHƯƠNG 2. XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG HỆ THỐNG  21  2.1. Mơ đun mơ hình mơ phỏng chuyển động thẳng của ơ tơ   22  2.2. Mơ đun mơ hình mơ phỏng hệ thống truyền lực có vi sai   23  2.3. Mơ đun mơ hình mơ phỏng bánh xe   26  2.3.1. Phương trình chuyển động quay của bánh xe bị động   26  2.3.2. Phương trình chuyển động quay của bánh xe chủ động   27  2.3.3. Phản lực tiếp tuyến tại bánh xe   29  2.4. Mơ đun mơ hình mơ phỏng hệ thống phanh khí nén   32  i        2.4.1. Mô phỏng cơ cấu phanh bánh xe   32  2.4.2. Mô phỏng dẫn động phanh   36  2.5. Mô phỏng khảo sát chuyển động của ô tô   40  2.6. Khảo sát ảnh hưởng của mơ men phanh tới đặc tính tăng tốc của ơ tơ   44  2.7. Kết luận chương 2   49  CHƯƠNG 3. NGHIÊN CỨU BỘ ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ  THỐNG   50  3.1. Cấu trúc hệ thống   50  3.2. Trạng thái làm việc của các van chấp hành   52  3.3. Thuật toán điều khiển   54  3.4. Mô đun mô phỏng bộ điều khiển trong hệ thống   56  3.4.1. Sơ đồ bộ điều khiển  . 56  3.4.2. Mô phỏng điều khiển cơ cấu chấp hành   56  3.4.3. Mô phỏng bộ điều khiển   58  3.5. Nghiên cứu xác định ngưỡng điều khiển theo độ trượt của bánh xe   59  3.6. Kết luận chương 3   69  CHƯƠNG 4. THIẾT KẾ, CHẾ TẠO VÀ THỰC NGHIỆM HỆ THỐNG   71  4.1. Thiết kế chế tạo hệ thống  71  4.1.1. Mục đích và đối tượng   71  4.1.2. Cảm biến sử dụng trong hệ thống   71  4.1.3. Cụm van chấp hành.   73  4.1.4. Thí nghiệm kiểm tra sự làm việc của cụm van chấp hành.   75  4.1.5. Bộ điều khiển điện tử . 78  4.2. Thực nghiệm hệ thống  . 83  4.2.1. Mục đích và phương pháp thực nghiệm   83  4.2.2. Chế tạo thiết bị thực nghiệm   84  4.2.3. Trình tự thực nghiệm  . 92  4.2.4. Kết quả thực nghiệm  . 94  4.3. Kết luận chương 4   99  KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ   100  TÀI LIỆU THAM KHẢO   102  DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN   107  PHỤ  LỤC……………………………………………………………………………… 1078  ii        DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Ký hiệu chữ La tinh Ký hiệu A a ax Am A1,A2 B b Cv D DK3/2_t, DK3/2_p Fz Fk Fwx Fp2, Fp1 Fj f G G0 G2 g Gia tốc_max giamap tangap hg i0 ih1 Jbx K Kg L M m Giải thích Tiết diện thơng qua  Khoảng cách từ tâm cầu trước đến trọng tâm  Gia tốc chuyển động dọc  Tiết diện màng phanh  Lần lượt là tiết diện đường ống phanh trước và sau   Chiều rộng cơ sở của xe  Khoảng cách từ tâm cầu sau đến trọng tâm  Hệ số tiết lưu  Đường kính bầu phanh   Biến điều khiển mở van 3/2 bên trái, phải  m2  m  m/s2  m2  m2  m  m    m    Phản lực mặt đường tác dụng lên bánh xe  Lực kéo tiếp tuyến  Lực cản khơng khí  Lần lượt là lực phanh cầu trước và sau.  N  N  N  N  Lực qn tính của ơ tơ  Hệ số cản lăn  Trọng lượng riêng trung bình của chất khí  Trọng lượng ơ tơ  Trọng lượng ơ tơ phân ra cầu sau  Gia tốc trọng trường  Gia tốc cực đại của ơ tơ  N    N/m3  N  N  m/s2  m/s2  Mp Biến điều khiển dịng khí nén xả khỏi bầu phanh  Biến điều khiển dịng khí nén vào bầu phanh  Chiều cao trọng tâm của xe  Tỷ số truyền của truyền lực chính  Tỷ số truyền tay số 1  Mơ men qn tính của bánh xe  Nhiệt trị riêng của chất khí Hệ số chuyển đổi của chất khí  Chiều dài cơ sở của xe  mơ men vỏ vi sai  khối lượng của ơ tơ.  Mơ men phanh bánh xe  m      kgm2      m  N.m  kg  N.m  Mms Mx Mô men ma sát của bộ vi sai.  Mô men xoắn tại tâm trục bánh xe  N.m  N.m  Lần lượt là mô men bán trục trái và mô men bán trục phải  N.m  Mtx, Mpx iii    Đơn vị         Mtp2, Mpp2 pa pbau P Qw R rb rd Tu t max u vx vox Mơ men phanh tại bánh xe bên trái, phải  N.m  Áp suất khí trời  Áp suất bầu phanh  Lực bám  N/m2  Pa  N  Lưu lượng khối  Hằng số của chất khí  Bán kính bánh xe  Bán kính động lực học bánh xe  Nhiệt độ của khí nén  Tỷ lệ thời gian duy trì gia tốc cực đại  Vận tốc chuyển động của khí nén  Vận tốc của ơ tơ  Vận tốc ban đầu của ơ tơ.  x Chuyển dịch của ơ tơ.  x Gia tốc của ô tô  N/s  1/Jmol.K  m  m  K  s  m/s  m/s  m/s  M  m/s2  Ký hiệu chữ Hy Lạp Ký hiệu ,x,y   Giải thích Hệ số tính đến ảnh hưởng các khối lượng quay  Hệ số bám, hệ số bám dọc, hệ số bám ngang  ,x, y   Độ trượt, độ trượt dọc, độ trượt ngang             ωp  ωt  λ1, λ2  φpx, φtx  µ Mật độ khơng khí  Vận tốc góc bánh xe  Gia tốc góc bánh xe  Vận tốc góc bánh xe bên phải  Vận tốc góc bánh xe bên trái  Ngưỡng trượt dưới và trên  Hệ số bám bánh xe bên phải và trái  Hệ số ma sát  iv    Đơn vị       kg/m3  rad/s  rad/s2  rad/s  rad/s            Các chữ viết tắt Ký hiệu Giải thích ABS  Hệ  thống  phanh  chống  hãm  cứng  bánh  xe  khi  phanh  (Anti-look Braking Systems)  ABS-SC  Hệ thống phanh chống hãm cứng bánh xe khi phanh có điều khiển  ổn định hướng   EBD  Hệ thống phân bố lực phanh điện tử (Electronic Brake Distribution)  ASR   Hệ thống chống trượt quay   (Anti Spin Regulator - Antriebsschlupfregelung)  ECU  Bộ điều khiển điện tử (Electronic Control Unit)  ESP  Chương  trình  điều  khiển  ổn  định  điện  tử  (Electronic Stability Program)  FLC  Điều khiển lôgic mờ (Fuzzy Logic Controller)  TCS  Hệ thống điều khiển lực kéo (Traction control system)  VSC  Hệ thống điều khiển ổn định ô tô (Vehicle Stability Control)       v        DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thông số của xe nghiên cứu   17  Bảng 2.1. Thông số kỹ thuật cơ cấu phanh  . 34  Bảng 2.2. Giá trị mơ men phanh tính tốn   34  Bảng 2.3. Giá trị mơ men cơ cấu phanh bánh xe từ thí nghiệm  . 35  Bảng 2.4. Thơng số sử dụng trong tính tốn mơ phỏng   41  Bảng 2.5. Các trường hợp mô phỏng với mức ga 30%   42  Bảng 2.6. Quan hệ giữa mơ men phanh bánh xe với gia tốc cực đại (Gia tốc_max) cùng thời  gian duy trì gia tốc lớn nhất (Thời gian)   47  Bảng 3.1. Tổng hợp các phương án mơ phỏng xác định ngưỡng trượt điều khiển   61  Bảng 3.2. Giá trị độ trượt trung bình thu được khi mơ phỏng q trình khởi hành với một số  giá trị ngưỡng và hệ số bám của đường khác nhau   65  Bảng 4.1. Thơng số kỹ thuật cảm biến vận tốc góc E2A-S08-KS02-WP-C1   72  Bảng 4.2. Thông số kỹ thuật của van 3/2 KTA317   74  Bảng 4.3. Trạng thái điều khiển của cụm van chấp hành   75  Bảng 4.4. Thông số cảm biến đo áp suất Sensys loại M5156-10286X-020BG   75  Bảng 4.5. thông số kỹ thuật cảm biến lực PST-A5t   88  Bảng 4.6. Tổng hợp kết quả sự trượt quay bánh xe   96  Bảng 4.7. Tổng hợp kết quả lực dọc của ô tô   98  vi        đường có hệ số bám thấp giảm xuống  (do tác động phanh). Lực dọc của ơ tơ  Tổng lực dọc trung bình  10000 (N)  tăng  lên  rõ  rệt  khi  điều  khiển  và  phù  hợp  với  tình  trạng  bám  thực  tế  của  đường.  4.3 Kết luận chương Ngày nay, các hãng ơ tơ đầu tư rất lớn cho khâu chế tạo các hệ thống cơ điện tử và  khơng ngừng hồn thiện để đáp ứng nhu cầu nhiều nhất có thể cho người sử dụng, tăng tính  cạnh  tranh. Hệ  thống hạn chế  trượt  quay  bánh  xe vẫn  đang  được các  hãng  hồn thiện  và  khơng ngừng nâng cấp với nhiều thực nghiệm tỉ mỉ. Nội dung chương 4 trình bày nghiên  cứu thiết kế chế tạo hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động cũng như xây dựng các  phương pháp thực nghiệm nhằm đánh giá hệ thống khi xe khởi hành trên đường thẳng. Kết  luận rút ra từ nội dung nghiên cứu này có thể tóm tắt:  Luận án đã thiết kế, chế tạo một mẫu đầu hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ  động trên cơ sở kế hệ thống phanh ABS khí nén và lắp đặt hợp lý trên xe nghiên cứu.  Xây dựng được phương pháp thực nghiệm, đo và lưu trữ số liệu phục vụ thực nghiệm  nhằm đánh giá hệ thống.  Bên cạnh đó, điều kiện thực nghiệm (đường thử, ơ tơ, kỹ năng người lái), trình tự thực  nghiệm phù hợp với điều kiện làm việc thực tế của ơ tơ và đã chuẩn hóa được giá trị ngưỡng  điều khiển hợp lý, từ giá trị ngưỡng trong mơ phỏng bằng máy tính (giá trị ngưỡng mơ phỏng  là λ1 = 0,1; λ2 = 0,36. Giá trị ngưỡng theo thực nghiệm hiệu chỉnh lại là λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,35).  Hệ thống hạn chế quay bánh xe chủ động đã cải thiện được lực kéo và tăng khả năng  tăng tốc (gia tốc của ơ tơ). Kết quả thực nghiệm trên đường có hệ số bám khác nhau (p  =  0,2; t = 0,75) cho thấy hệ thống giúp ơ tơ tăng gấp đơi lực dọc (lực kéo của ơ tơ được cải  thiện từ 5000 N lên khoảng 10000 N), giúp ơ tơ vượt qua đường có hệ số bám một bên bánh  xe bằng 0,11 (p = 0,11; t = 0,55) với gia tốc cực đại 0,5m/s2, khi khơng điều khiển thì gia  tốc có giá trị bằng khơng.  Các kết quả thu được từ thực nghiệm có quy luật biến thiên tương đồng với mơ phỏng  lý thuyết.        99        KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ   Hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe chủ động là một trong những hệ thống tiện ích  cho người sử dụng góp phần nâng cao tính năng an tồn, khả năng chuyển động và phát huy  lực kéo tại các bánh xe chủ động cho ơ tơ cũng như các tính năng khác. Nghiên cứu về hệ  thống này nhằm từng bước làm chủ kỹ thuật, tiến gần với cơng nghệ hiện đại, ứng dụng khoa  học nhằm cải tiến, hồn thiện kỹ thuật ơ tơ đáp ứng nhu cầu các nhà máy sản xuất, lắp ráp  trong nước thực hiện mục tiêu về tăng năng suất, vận tốc, tải trọng có ích, tăng tính kinh tế,  giảm cường độ làm việc cho người lái, giảm tối ưu lượng nhiên liệu và giảm lượng khí thải  độc hại, độ an tồn cho người sử dụng. Hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe này có thể tích  hợp với các hệ thống khác như ABS, EBD, ESP…   Thực tế, đây là một vấn đề nghiên cứu phức tạp, địi hỏi nhiều nghiên cứu nối tiếp  nhau và địi hỏi kinh phí, thời gian rất lớn. Luận án, chưa thể thỏa mãn các u cầu trên mà  mới chỉ xét đến vấn đề hạn chế trượt quay bánh xe bằng cách tạo mơ men phanh, do đó mới  đề xuất được một hệ thống hoạt động riêng rẽ (chưa hợp nhất với giải pháp điều khiển giảm  cơng suất động cơ cũng như hợp nhất với bộ điều khiển chung trong hệ thống phanh ABS).  Luận án đã sử dụng phương pháp nghiên cứu lý thuyết (mơ hình khảo sát hệ thống trên  máy tính) để xác định các giá trị ngưỡng trượt điều khiển và thuật tốn điều khiển) kết hợp  với phương pháp thực nghiệm để kiểm nghiệm sự làm việc của hệ thống đã đề xuất và chế  tạo thử là phương pháp được sử dụng phổ biến và phù hợp với điều kiện nghiên cứu.  Kết quả nghiên cứu chính của luận án có thể kể đến như sau:  Luận án  đã  nghiên cứu đề  xuất  được cấu  trúc  hệ  thống hạn chế trượt quay của  bánh  xe  ô  tô  trên  cơ  sở  hệ  thống  phanh  khí  nén  có  ABS.  Luận  án  đã  sử  dụng  Matlab – Simulink và xây dựng được mơ hình mơ phỏng chuyển động của ơ tơ và  mơ hình mơ phỏng dẫn động phanh khí nén có điều khiển với các giả thiết đơn  giản hóa mơ hình. Kết quả mơ phỏng một số trường hợp làm việc của ơ tơ cho  thấy mơ hình mơ phỏng đã phản ánh được quy luật thực tế và có thể sử dụng hoặc  kế thừa trong q trình nghiên cứu hồn thiện hệ thống ABS, TCS, ESP cho ơ tơ  tải sử dụng phanh khí nén.   Đề xuất được thuật tốn điều khiển theo lơ gíc và sơ đồ điều khiển hệ thống thơng  qua điều khiển trạng thái làm việc của các van chấp hành (đóng – mở). Thơng qua  mơ  phỏng,  luận  án  đã  xác  định  được  cặp  giá  trị  ngưỡng  điều  khiển  (λ1  =  0,1;  λ2=0,36), kết quả ngưỡng điều khiển (theo độ trượt) đã được xác định cụ thể như  100        trong kết luận chương 3. Các giá trị ngưỡng này giúp tiết kiệm thời gian và cơng  sức trong q trình nghiên cứu thực nghiệm.   Luận án đã thiết kế, chế tạo được một mẫu ban đầu của hệ thống. Thơng qua thực  nghiệm đã hiệu chuẩn giá trị ngưỡng điều khiển (λ1 = 0,1; λ2=0,35) cho phù hợp  thực tế như trong kết luận chương 4. Luận án chưa có điều kiện tiến hành nhiều  thực  nghiệm  ở  các  điều  kiện  chuyển  động  khác  nhau,  tuy  nhiên  kết  quả  đo  hệ  thống trên ô tô thực nghiệm đã thực hiện cho thấy hệ thống hoạt động khá tốt,  giúp cải thiện rõ rệt độ trượt của bánh xe cũng như khả năng tận dụng lực kéo của  ô tô trên đường có hệ số bám hai bên bánh xe không đồng nhất (một bên có hệ số  bám thấp). Khi có hệ thống trong một số thực nghiệm cụ thể lực kéo của ô tô được  cải thiện rõ rệt (giá trị lực dọc tăng lên 2 lần so với không điều khiển); khả năng  tăng tốc (gia tốc) của ô tô cũng được cải thiện đáng kể (từ giá trị 0 m/s2 khi không  có điều khiển lên giá trị gia tốc cực đại 0,5m/s2 khi có điều khiển). Các kết quả  thực nghiệm phù hợp với quy luật vật lý.  Kiến nghị hướng nghiên cứu tiếp theo: Tiếp tục nghiên cứu mở rộng, nhiều trạng thái làm việc và chun sâu để hồn  thiện hệ thống để thương mại hóa sản phẩm.  Tích hợp hệ thống vào các hệ thống khác của ơ tơ như ABS, ESP.  Nghiên cứu hệ thống cho nhiều chủng loại ơ tơ khác nhau nhằm làm tăng tính đa  dạng sử dụng theo nhu cầu thực tế.           101        TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Hồ Hữu Hùng (2015) Nghiên cứu hệ thống ABS dẫn động khí nén. Luận án tiến sỹ kỹ  thuật, Hà Nội.  [2] Hồ Hữu Hùng, Nguyễn Trung Kiên, Hồ Hữu Hải (2013) Mơ hệ thống phanh khí nén tơ.Tạp chí giao thơng vận tải, số 12/2013, trang 11-13.  [3] Lại Năng Vũ (2012) Nghiên cứu hệ thống điều khiển q trình phanh tơ. Luận án  tiến sỹ kỹ thuật, Hà Nội.  [4] Nguyễn Hữu Cẩn, Phan Đình Kiên (1985) Thiết kế tính tốn tơ máy kéo. NXB  Đại học và trung học chun nghiệp.  [5] Nguyễn Hữu Cẩn, Dư Quốc Thịnh, Phạm Minh Thái, Nguyễn Văn Tài, Lê Thị Vàng   (2003) Lý thuyết ô tô máy kéo. NXB Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.  [6] Nguyễn  Khắc  Trai,  Nguyễn  Trọng  Hoan,  Hồ  Hữu  Hải,  Phạm  Huy  Hường,  Nguyễn  Văn Chưởng, Trịnh Minh Hồng (2010) Kết cấu tơ. NXB Bách Khoa Hà Nội.  [7] Nguyễn  Khắc  Trai (1997) Tính điều khiển quỹ đạo chuyển động ô tô. NXB  Giao thơng vận tải, Hà Nội.  [8] Nguyễn Ngọc Phương (1998) Hệ thống điều khiển khí nén NXB Giáo dục.  [9] Nguyễn Phùng Quang (2006) MATLAB & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động.  NXB Khoa học & Kỹ thuật.  [10] Nguyễn Sĩ Đỉnh (2010) Nghiên cứu động lực học dẫn động điều khiển hệ thống phanh ô tô quân sự. Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Hà Nội.  [11] Nguyễn Trọng Thuần (2000) Điều khiển logic ứng dụng. NXB Khoa học và Kỹ  thuật.  [12] Võ Văn Hường, Nguyễn Tiến Dũng, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hoàng Phúc (2014)  Động lực học tơ. NXB Giáo Dục Việt Nam.  [13] Vũ Quang Thập, Vũ Trung Thanh, Đào Đức Thụ, Trịnh Minh Hồng (2014) Ứng dụng phần mềm Matlab Simulink giải toán động lực học ô tô.NXB Khoa học  và Kỹ thuật, Hà Nội.  Tiếng Anh [14] Aldo  Sorniotti  (2004) Hardware in the Loop for Braking Systems with Anti-lock Braking System and Electronic Stability Program. SAE Technical Paper  Series.200401-2062.  102        [15] Anshuman Gupta, Badal G. Bisen (2011) A Case Study of Reaction Time Reduction of Vehicle Brake System SAE International. doi:10.4271/2011-01-2379  [16] Aref M. A. Soliman, Mina M.S. Kalda (2012) An Investigation of Anti-lock Braking System for Automobiles. SAE International 16 April 2012. doi:10.4271/2012-01-0209-  90.  [17] Asbeck (1990) Bipolar Transistors, High-Speed Semiconductor Devices. John Wiley  & Sons.  [18] Ashley L. Dunn,  Gary J. Heydinger, Giorgio Rizzoni, Dennis A.Guenther (2003) New Model for Simulating the Dynamics of Pneumatic Heavy Truck Brakes with Integrated Anti-Lock Control. SAE Technical Paper Series. 2003-01-1322.  [19] Ayman A. Aly (2013) Hardware-in-the-loop of Simulation for a Hydraulic Antilock Brake System I.J. Intelligent Systems and Applications, 2013, 02, pp. 91-95.  [20] Bendix (2004) Service Data - M-12 /M-12R Antilock Modulator. USA.  [21] Bendix (2004) Service Data - M-30 Antilock Modulator Assembly. USA.  [22] Bendix (2004) The Air Brake Handbook. USA  [23] Bendix (2005) Service Data - ABS/ATC/ESP Controllers (Advanced Models). USA  [24] Bendix (2007) Service Data - ABS/ATC Controllers (Standard & Premium Models).  USA.  [25] Bosch (2002) Electronic Automotive Handbook. 1stEdition.  [26] Carlos  Canudas  De  Wit  (2002)  Dynamic Tire Friction Modelsfor Vehicle Traction Control IEEE Xplore. No 6566885, 06 August 2002 [27] C.L.  Bowlin,  S.C.  Subramanian,  S.  Darbha  and  K.R.  Rajagopal  (2006)  Pressure control scheme for air brakes in commercial vehicles. IEE Proc. Intell. Transp. Syst.  Vol. 153, No. 1, March 2006, pp. 21-32.  [28] Cem Hatipoglu, Amer Malik (1999) Simulation Based ABS Algorithm Development.  SAE Technical Paper Series. 1999-01-3714  [29] David A. Crolla (2009) Automotive Engineering. Elsevier  [30] Davor  Hrovat,  Ralph  Cunningham,  Peter  Lazarevski,  Eric  Tseng,  Charles  Bannon,  Michael Fodor (2007) Temperature dependent trigger control for a traction control system. United States Patent. No 7266437, 2007.   [31] Davor Hrovat, Michael Fodor, Mitch McConnell (2010) Traction control system and method for a vehicle. United States Patent. No 7765050 B2, 2010.   [32] Dong - Chul Shin (2002) Slip control method for traction control system. United States  Patent. No 6334500, 2002.   103        [33] F. Yu, J.-Z. Feng, J. Li (2002)  A fuzzy logic controller design for vehicle abs with a on-line optimized target wheel slip ratio.  International  Journal  of  Automotive  Technology, Vol. 3, No. 4, 2002, pp. 165−170.  [34] Geoffrey Marczyk, David DeMatteo,  David Festinger (2005) Essentials of Research Design and Methodology. John Wiley & Sons.  [35] Georg Rill (2006) Vehicle Dynamics. Regensburg, Germany.  [36] Hans B.Pacejka (2003) Tyre and Vehicle Dynamics. Netherlands.  [37] Hideaki  Sasaki,  Takatoshi  Nishimaki  (2000)  A Side - Slip Angle Estimation Using Neural Network for a Wheeled Vehicle. SAE International, 2000-01-0695.  [38] Hongtei  EricTseng,  Michael  Fodor,  DavorHrovat  (2009)  Adaptive traction Control System. United States Patent. No 7529611 B2, May 2009.   [39] Huiyi  Wang  (2004)  Hardware-in-the-loop Simulation for Traction Control and the Debugs of its Electric Control Unit. SAE International, 2004-01-2056.  [40] Ing. T. Hong, Richard K. Tessmann (1996) The Dynamic of Pneumatic Systems using Hypneu. International Fluid Power Exposition and Technical Conference, April 1996,  Chicago.  [41] Jeevan N Patil, Sivakumar Palanivelu, Ajit Kumar Jindal (2013) Mathematical Model of Dual Brake Valve for Dynamic Characterization. SAE International. 201326-0150.  [42] Jinglai  Wu,  Hongchang  Zhang,  Yunqing  Zhang  and  Liping  Chen  (2009)  Robust Design of a Pneumatic Brake System in Commercial Vehicles.  SAE  International,  Volume 2, Issue 1, PP. 17-28.  [43] John Wilkinson, Cedric W. Mousseau, Thomas Klingler (2010) Brake Response Time Measurement for a HIL Vehicle Dynamics Simulator. SAE  International.   2010-010079.   [44] Jongchol Han, Zong Changfu, and Zhao Weiqiang (2014) Development of a Control Strategy and HIL Validation of Electronic Braking System for Commercial Vehicle.   SAE International. 2014-01-0076.  [45] Kazushi Hosomi, Akira Nagae, Shinsuke Yamamoto, Yosuke Takahira and Masamichi  Koizumi  (2000).  Development of Active-Traction Control System.  SAE    Technical   Paper  Series. 2000- 01-1636 [46] Li He, Xiaolong Wang, Yunqing Zhang, Jinglai Wu, Liping  Chen  (2011) Modeling and Simulation Vehicle Air Brake System.  Proceedings  8th  Modelica  Conference,  Dresden, Germany, March 20-22, 2011, pp. 430-435.  104        [47] Mark Bennett, Michael Tober (2002) ABS System Validation: Integrating Tone Rings and Wheel Speed Sensors in HIL Simulation. SAE International, 2002-01-3123.  [48] MERITOR WABCO (1999) Anti-lock Braking System training program USA [49] MERITOR WABCO (2011) Anti-lock Braking System (ABS) for Trucks, Tractors and Buses. USA.  [50] Michael Blundell,  Damian  Harty  (2004)  Multibody Systems Approach to Vehicle Dynamics. Elsevier.  [51] Michael  Fodor,  Mitchell  McConnell,  Davor  Hrovat  (2009)  Method for suppressing driveline shudder in a vehicle with a traction control system. United States Patent. No  7577510 B2, Aug 2009.   [52] Naoto Ohkubo, Takehiro Horiuchi, Osamu Yamamoto, Hiromi Inagaki (2007) Brake Torque Sensing for Enhancement of Vehicle Dynamics Control Systems.  SAE   International, 2007-01-0867.  [53] Paul Antony Fawkes, Simon Michael Dunning (2004) Traction control system. United  States Patent. No 6755488, 2004.   [54] Paul C. Niglas (2013)  An Analysis of Braking Performance Using Hardware in the Loop Simulation. SAE International. doi:10.4271/2013-01-2352  [55] Pierre Abboud, Thanh Ho (2005) ABS modulator solenoid with a pressure balancing Piston. US Patent number US5979503.  [56] Renpei  Matsumoto  (1990)  Vehicle traction control system for preventing vehicle turnover on curves and turns. United States patent. No 4976330, 1990.  [57] Reza N.Jazar (2008) Vehicle Dynamics. Springer.  [58] Russell  P.  Osborn,  Taehyun  Shim  (2004) Independent Control of All-Wheel-Drive Torque Distribution. SAE International, 2004-01-2052.  [59] Shantanu Mishra, Praveen Pachauri and Sudhanshu Pal (2012) Modeling of Tractional Stability Control System Based on Integrated Anti-Lock Braking System (ABS) and Weight Transfer Mechanism for Stabilizing Cornering Maneuver. SAE International,  2012-01-1829.  [60] Shunso F. Watanabe (1993) Integral anti – lock brake/tration control system. United  States Patent. No 5217283, 1993.  [61] Sohel Anwar (2003) Brake-Based Vehicle Traction Control via Generalized Predictive Algorithm. SAE International, 2003-01-0323.  [62] S. Raman, B. Shylandra Khannan, M.V. Mahalingam (2003) Beyond ABS - Brake by Wire Development of a Working Concept. SAE INDIA Paper, 0301010.    105        [63] Thomas Sauter, Helmut Wandel (2005) Traction control system including individual slip threshold reduction of the drive wheel on the outside of the curve. United States  Patent. No 6866349, 2005.   [64] Tetsuhiro Yamashita (1996) Traction control system for vehicle. United States Patent.  No 5555499, 1996.  [65] WABCO  (2006)  ABS/ASR    “D”  –  “Cab”  Version  Anti-lock  Braking  System  for  Commercial Vehicles. USA.  [66] WABCO (2011) Anti-lock Braking System (ABS) and Anti-Slip regulation (ASR)  [67] Wade  D.  Bartlett  (2004)  Calculation  of  Heavy  Truck  Deceleration  Based  on  Air  Pressure  Rise-Time  and  Brake  Adjustment.  SAE  Technical  Paper  Series.2004  012632.  [68] Zhao Weiqiang, Changfu Zong, Hongyu Zheng, Huaji Wang, Shengnan Yang (2012)   Integrated HIL Test and Development System for Pneumatic ABS/EBS ECU of Commercial Vehicles. SAE International. doi:10.4271/2012-01-2031  [69] Dieter Ammon (1997) Modellbilung und Systementwicklung in der Fahrzeugdynamik.  B.G Teubner Stuttgart.      106        DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH CỦA LUẬN ÁN   [1] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hồng Phúc (2017) Mơ hình mơ chuyển động tơ tải đường có hệ số bám khơng đồng nhất. Tạp chí  Giao thơng vận tải số tháng 6/2017, trang 121-123.  [2] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hồng Phúc (2017) Khảo sát ảnh hưởng mơ men phanh tới đặc tính tăng tốc tơ tải vào đường có hệ số bám khơng đồng đều, Tạp chí Cơ khí Việt nam số 9/2017, trang 25-30.  [3] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hồng Phúc (2017) Nghiên cứu đề xuất mơ hình hệ thống chống trượt quay bánh xe chủ động dựa hệ thống phanh khí nén có ABS. Tạp chí Giao thơng vận tải số tháng 3/2018, trang 12-23.  [4] Lê Anh Vũ, Hồ Hữu Hải, Dương Ngọc Khánh, Đàm Hoàng Phúc (2017) Nghiên cứu xác định giá trị ngưỡng điều khiển cho điều khiển chống trượt quay bánh xe chủ động sở hệ thống phanh khí nén có ABS. Tạp chí Giao thơng vận tải số tháng  9/2018, (đã có xác nhận đăng của tạp chí Giao thơng vận tải).                                    107        PHỤ LỤC Phụ lục 1. Thơng số cơ bản của ơ tơ thí nghiệm    1        Phụ lục 2. Các bước tiến hành thí nghiệm đo mơ men cơ cấu phanh bánh xe  TT NỘI DUNG THỰC HIỆN   Chuẩn bị nguồn khí nén và nguồn thủy lực; Các đồng      hồ đo áp suất thủy lực, khí nén và bộ ổn áp hệ thống  1  khí nén; Gá đặt các thiết bị đo (tay địn, xy lanh thủy  lực, đồng hồ đo….)    - Xiết ốc lốc kê (đảm bảo bánh xe quay trơn – khơng    bị ảnh hưởng bởi phanh lốc kê)  2      - Cấp nguồn thủy lực vào xy lanh lực trong mơ hình    thí nghiệm và hoạt động kiểm tra độ vững chắc thiết  3  bị thí nghiệm.        - Cấp nguồn khí nén (2,3,4 bar vào hệ thống dẫn động    phanh)  4  - Kiểm tra bộ điều áp cho hệ thống cấp khí nén ổn  định.      - Kích bánh xe lên khỏi mặt đất    - Vạch dấu trên lốp xe để xác định thời điểm bánh xe  5  bị quay.        - Tiến hành đạp phanh và giữ ổn định.    - Tay địn tác động bánh xe cho đến lúc xoay thì dừng  6  lại.  - Đọc kết quả giá trị lực qua đồng hồ đo áp lực ở các  trường hợp        2        Phụ lục 3. Một số kết quả thực nghiệm đo trượt quay bánh xe   Đo trượt quay bánh xe ở tay số 1 (giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,35):  Đo trượt quay bánh xe ở tay số 2 (giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,36):  Đo trượt quay bánh xe ở tay số 2 (giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,34):  3        Phụ lục 4. Một số kết quả thực nghiệm đo lực dọc ở tay số 1 (khi chưa qua bộ lọc)  Giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,36:          Giá trị ngưỡng điều khiển λ1 = 0,1 ; λ2 = 0,34:                                      4        Phụ lục 5. Một số hình ảnh thực nghiệm  Thực nghiệm sự trượt quay bánh xe ơ tơ trên đường bùn đất:      Chuẩn bị thực nghiệm hệ thống hạn chế trượt quay bánh xe ô tô trên nền xưởng công nghiệp:      5        Thực nghiệm sự trượt quay bánh xe ô tô trên nền xưởng công nghiệp:      Thực nghiệm đo lực dọc của ơ tơ trên đường bê tơng khơ:    Thực nghiệm được tiến hành tại xưởng thực hành – thí nghiệm, trường Đại học Sư phạm Kỹ  thuật hưng n.    6    ... NỘI Lê Anh Vũ NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG HẠN CHẾ TRƯỢT QUAY CỦA BÁNH XE Ô TƠ TRÊN CƠ SỞ HỆ THỐNG PHANH KHÍ NÉN CĨ ABS Ngành: Kỹ thuật khí động lực Mã số: 9520116 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC... số bám khác nhau (2 bên? ?bánh? ?xe? ?chủ động) từ đó đề xuất và? ?chế? ?tạo một mẫu (ban đầu)? ?hệ? ? thống? ?hạn? ?chế? ?trượt? ?quay? ?bánh? ?xe? ?với giải pháp tác động? ?phanh? ?bánh? ?xe? ?bị? ?trượt? ?quay? ?trên? ? cơ? ?sở? ?hệ? ?thống? ?phanh? ?khí? ?nén? ?có? ?ABS? ?nhằm nâng cao tính năng động lực học cho ơ tơ. ... Luận án đã đề xuất được phương án phát triển từ? ?hệ? ?thống? ?phanh? ?khí? ?nén? ?ABS? ?có? ?bổ  sung? ?hệ? ?thống? ?hạn? ?chế? ?trượt? ?quay? ?của? ?bánh? ?xe? ?chủ động.? ?Nghiên? ?cứu? ?xây dựng mơ hình? ?hệ? ? thống? ?hạn? ?chế? ?trượt? ?quay,  đề xuất thuật tốn điều khiển và phương pháp xác định ngưỡng